Էքստրուզիայի ջերմաստիճանի և ծերացման համակարգի ազդեցությունը 6082 ալյումինե համաձուլվածքից պատրաստված էքստրուզիոն պրոֆիլների ինքնահոսող ճաքերի վրա

Քանի որ աշխարհի երկրները մեծ նշանակություն են տալիս էներգախնայողությանը և արտանետումների կրճատմանը, մաքուր էլեկտրական նոր էներգիայով աշխատող տրանսպորտային միջոցների մշակումը դարձել է միտում։ Մարտկոցի աշխատանքից բացի, թափքի որակը նույնպես կարևոր գործոն է, որը ազդում է նոր էներգիայով աշխատող տրանսպորտային միջոցների վարման հեռավորության վրա։ Թեթև ավտոմեքենաների թափքի կառուցվածքների և բարձրորակ միացումների զարգացման խթանումը կարող է բարելավել էլեկտրական տրանսպորտային միջոցների համապարփակ վարման հեռավորությունը՝ հնարավորինս նվազեցնելով ամբողջ տրանսպորտային միջոցի քաշը՝ միաժամանակ ապահովելով տրանսպորտային միջոցի ամրությունն ու անվտանգությունը։ Ավտոմեքենաների թեթևացման առումով պողպատ-ալյումինե հիբրիդային թափքը հաշվի է առնում ինչպես թափքի ամրությունը, այնպես էլ քաշի նվազեցումը՝ դառնալով թափքի թեթևացման կարևոր միջոց։

Ալյումինե համաձուլվածքների միացման ավանդական մեթոդը ունի վատ միացման կատարողականություն և ցածր հուսալիություն: Ինքնաթափանցիկ գամավորումը, որպես նոր միացման տեխնոլոգիա, լայնորեն կիրառվում է ավտոմոբիլային արդյունաբերության և ավիատիեզերական արտադրության մեջ՝ թեթև համաձուլվածքների և կոմպոզիտային նյութերի միացման գործում իր բացարձակ առավելության շնորհիվ: Վերջին տարիներին չինացի տեղական գիտնականները համապատասխան հետազոտություններ են անցկացրել ինքնաթափանցիկ գամավորման տեխնոլոգիայի վերաբերյալ և ուսումնասիրել են տարբեր ջերմային մշակման մեթոդների ազդեցությունը TA1 արդյունաբերական մաքուր տիտանի ինքնաթափանցիկ գամավորված միացումների աշխատանքի վրա: Պարզվել է, որ թրծման և մարման ջերմային մշակման մեթոդները բարելավել են TA1 արդյունաբերական մաքուր տիտանի ինքնաթափանցիկ գամավորված միացումների ստատիկ ամրությունը: Միացման ձևավորման մեխանիզմը դիտարկվել և վերլուծվել է նյութական հոսքի տեսանկյունից, և միացման որակը գնահատվել է դրա հիման վրա: Մետաղագրական փորձարկումների միջոցով պարզվել է, որ մեծ պլաստիկ դեֆորմացիայի տարածքը զտվել է մանրաթելային կառուցվածքի՝ որոշակի միտումով, ինչը նպաստել է միացման հոսունության լարման և հոգնածության դիմադրության բարելավմանը:

Վերոնշյալ հետազոտությունը հիմնականում կենտրոնացած է ալյումինե համաձուլվածքային թիթեղների ամրացումից հետո միացումների մեխանիկական հատկությունների վրա: Ավտոմեքենաների թափքերի իրական ամրացման արտադրության մեջ, ալյումինե համաձուլվածքային էքստրուդացված պրոֆիլների, մասնավորապես՝ բարձր ամրության ալյումինե համաձուլվածքների, ինչպիսիք են 6082 ալյումինե համաձուլվածքները, ամրացված միացումների ճաքերը հիմնական գործոններն են, որոնք սահմանափակում են այս գործընթացի կիրառումը մեքենայի թափքի վրա: Միևնույն ժամանակ, մեքենայի թափքի վրա օգտագործվող էքստրուդացված պրոֆիլների ձևի և դիրքի հանդուրժողականությունները, ինչպիսիք են ծռումը և ոլորումը, անմիջականորեն ազդում են պրոֆիլների հավաքման և օգտագործման վրա, ինչպես նաև որոշում են հետագա մեքենայի թափքի չափերի ճշգրտությունը: Պրոֆիլների ծռումը և ոլորումը վերահսկելու և պրոֆիլների չափերի ճշգրտությունն ապահովելու համար, բացի մատրիցային կառուցվածքից, ամենակարևոր ազդող գործոններն են պրոֆիլների ելքի ջերմաստիճանը և առօրյա մարման արագությունը: Որքան բարձր է ելքի ջերմաստիճանը և որքան արագ է մարման արագությունը, այնքան մեծ է պրոֆիլների ծռման և ոլորման աստիճանը: Ավտոմեքենաների թափքերի համար նախատեսված ալյումինե համաձուլվածքային պրոֆիլների համար անհրաժեշտ է ապահովել պրոֆիլների չափերի ճշգրտությունը և համոզվել, որ համաձուլվածքային ամրացումը չի ճաքում: Համաձուլվածքի չափերի ճշգրտությունը և ճաքերի առաջացման ամրացնող կատարողականը օպտիմալացնելու ամենապարզ եղանակը ճաքերի վերահսկումն է՝ օպտիմալացնելով էքստրուդացված ձողերի տաքացման ջերմաստիճանը և ծերացման գործընթացը՝ միաժամանակ անփոփոխ թողնելով նյութի կազմը, մատրիցայի կառուցվածքը, էքստրուզիայի արագությունը և մարման արագությունը: 6082 ալյումինե համաձուլվածքի դեպքում, այն ենթադրությամբ, որ մյուս գործընթացային պայմանները մնում են անփոփոխ, որքան բարձր է էքստրուզիայի ջերմաստիճանը, այնքան մակերեսային է կոպիտ հատիկավոր շերտը, բայց այնքան մեծ է պրոֆիլի դեֆորմացիան մարումից հետո:

Այս աշխատանքում օգտագործվում է 6082 ալյումինե համաձուլվածք՝ հետազոտության օբյեկտի նման նույն կազմով, տարբեր վիճակներում նմուշներ պատրաստելու համար օգտագործվում են տարբեր էքստրուզիայի ջերմաստիճաններ և տարբեր ծերացման գործընթացներ, և գնահատվում է էքստրուզիայի ջերմաստիճանի և ծերացման վիճակի ազդեցությունը մեխման թեստի վրա՝ մեխման թեստերի միջոցով: Նախնական արդյունքների հիման վրա որոշվում է օպտիմալ ծերացման գործընթացը՝ 6082 ալյումինե համաձուլվածքից պատրաստված մարմնի էքստրուզիայի պրոֆիլների հետագա արտադրության համար ուղեցույց տրամադրելու համար:

1 Փորձարարական նյութեր և մեթոդներ

Ինչպես ցույց է տրված աղյուսակ 1-ում, 6082 ալյումինե համաձուլվածքը հալվել և կիսաանընդհատ ձուլման միջոցով պատրաստվել է կլոր ձուլակտորի։ Այնուհետև, համասեռացման ջերմային մշակումից հետո, ձուլակտորը տաքացվել է տարբեր ջերմաստիճանների և արտամղվել է պրոֆիլի 2200 տ արտամղիչի վրա։ Պրոֆիլային պատի հաստությունը կազմել է 2.5 մմ, արտամղման տակառի ջերմաստիճանը՝ 440±10 ℃, արտամղման մատրիցայի ջերմաստիճանը՝ 470±10 ℃, արտամղման արագությունը՝ 2.3±0.2 մմ/վ, իսկ պրոֆիլի մարման եղանակը՝ ուժեղ քամու միջոցով սառեցում։ Տաքացման ջերմաստիճանի համաձայն, նմուշները համարակալվել են 1-ից 3, որոնցից 1-ին նմուշն ուներ ամենացածր տաքացման ջերմաստիճանը, իսկ համապատասխան կտորի ջերմաստիճանը՝ 470±5 ℃, 2-րդ նմուշի կտորի համապատասխան ջերմաստիճանը՝ 485±5 ℃, իսկ 3-րդ նմուշի ջերմաստիճանը՝ ամենաբարձրը, իսկ համապատասխան կտորի ջերմաստիճանը՝ 500±5 ℃։

Աղյուսակ 1. Փորձարկվող համաձուլվածքի չափված քիմիական կազմը (զանգվածային մասնաբաժին/%)

Եթե ​​այլ գործընթացային պարամետրերը, ինչպիսիք են նյութի կազմը, կաղապարի կառուցվածքը, էքստրուզիայի արագությունը, մարման արագությունը, մնան անփոփոխ, վերը նշված 1-3 նմուշները, որոնք ստացվել են էքստրուզիայի տաքացման ջերմաստիճանը կարգավորելով, հնեցվում են տուփաձև դիմադրության վառարանում, և հնեցման համակարգը 180 ℃/6 ժամ և 190 ℃/6 ժամ է: Մեկուսացումից հետո դրանք օդով սառեցվում են, ապա ամրացվում՝ տարբեր էքստրուզիայի ջերմաստիճանների և հնեցման վիճակների ազդեցությունը ամրացման փորձարկման վրա գնահատելու համար: Ամրացման փորձարկման համար օգտագործվում է 2.5 մմ հաստությամբ 6082 համաձուլվածք՝ տարբեր էքստրուզիայի ջերմաստիճաններով և տարբեր հնեցման համակարգերով, որպես ներքևի թիթեղ, և 1.4 մմ հաստությամբ 5754-O համաձուլվածք՝ որպես վերին թիթեղ SPR ամրացման փորձարկման համար: Ամրացման կաղապարը M260238 է, իսկ ամրակը C5.3×6.0 H2O է: Բացի այդ, օպտիմալ ծերացման գործընթացը հետագայում որոշելու համար, ըստ էքստրուզիայի ջերմաստիճանի և ծերացման վիճակի ազդեցության ամրացման ճաքերի առաջացման վրա, ընտրվում է օպտիմալ էքստրուզիայի ջերմաստիճանում գտնվող թիթեղը, այնուհետև մշակվում է տարբեր ջերմաստիճաններով և տարբեր ծերացման ժամանակներով՝ ուսումնասիրելու ծերացման համակարգի ազդեցությունը ամրացման ճաքերի առաջացման վրա, որպեսզի վերջնականապես հաստատվի օպտիմալ ծերացման համակարգը: Բարձր հզորության մանրադիտակ է օգտագործվել նյութի միկրոկառուցվածքը տարբեր էքստրուզիայի ջերմաստիճաններում դիտարկելու համար, MTS-SANS CMT5000 շարքի միկրոհամակարգչով կառավարվող էլեկտրոնային ունիվերսալ փորձարկման մեքենա՝ մեխանիկական հատկությունները ստուգելու համար, և ցածր հզորության մանրադիտակ է օգտագործվել՝ տարբեր վիճակներում ամրացումից հետո ամրացված միացումները դիտարկելու համար:

2. Փորձարարական արդյունքներ և քննարկում

2.1 Էքստրուզիայի ջերմաստիճանի և ծերացման վիճակի ազդեցությունը ամրացնող ճաքերի առաջացման վրա

Նմուշառումը կատարվել է էքստրուդացված պրոֆիլի լայնական հատույթի երկայնքով: Կոպիտ հղկումից, նուրբ հղկումից և հղկաթուղթով հղկումից հետո, նմուշը 8 րոպե կոռոզիայի է ենթարկվել 10% NaOH լուծույթով, իսկ սև կոռոզիայի արգասիքը՝ մաքրվել ազոտական ​​թթվով: Նմուշի խոշորահատիկ շերտը դիտարկվել է բարձր հզորության մանրադիտակով, որը գտնվում էր գամման ճարմանդից դուրս մակերեսին՝ նախատեսված գամման դիրքում, ինչպես ցույց է տրված նկար 1-ում: 1-ին նմուշի խոշորահատիկ շերտի միջին խորությունը կազմել է 352 մկմ, 2-րդ նմուշի խոշորահատիկ շերտի միջին խորությունը՝ 135 մկմ, իսկ 3-րդ նմուշի խոշորահատիկ շերտի միջին խորությունը՝ 31 մկմ: Խոշորահատիկ շերտի խորության տարբերությունը հիմնականում պայմանավորված է էքստրուզիայի տարբեր ջերմաստիճաններով: Որքան բարձր է էքստրուզիայի ջերմաստիճանը, այնքան ցածր է 6082 համաձուլվածքի դեֆորմացիայի դիմադրությունը, այնքան փոքր է համաձուլվածքի և էքստրուզիայի մատրիցայի (հատկապես մատրիցայի աշխատանքային ժապավենի) միջև շփման հետևանքով առաջացած դեֆորմացիայի էներգիայի կուտակումը, և այնքան փոքր է վերաբյուրեղացման շարժիչ ուժը: Հետևաբար, մակերեսային խոշորահատիկ շերտն ավելի մակերեսային է։ Որքան ցածր է էքստրուզիայի ջերմաստիճանը, այնքան մեծ է դեֆորմացիայի դիմադրությունը, այնքան մեծ է դեֆորմացիայի էներգիայի կուտակումը, այնքան հեշտ է վերաբյուրեղացումը, և այնքան խորն է խոշորահատիկային շերտը։ 6082 համաձուլվածքի համար խոշորահատիկային վերաբյուրեղացման մեխանիզմը երկրորդային վերաբյուրեղացումն է։

(ա) Մոդել 1

(բ) Մոդել 2

(գ) Մոդել 3

Նկար 1. Տարբեր գործընթացներով էքստրուդացված պրոֆիլների կոպիտ հատիկավոր շերտի հաստությունը

Տարբեր էքստրուզիայի ջերմաստիճաններում պատրաստված 1-ից 3 նմուշները հնեցվել են համապատասխանաբար 180 ℃/6 ժամ և 190 ℃/6 ժամ ջերմաստիճաններում: 2-րդ նմուշի մեխանիկական հատկությունները երկու հնեցման գործընթացներից հետո ներկայացված են աղյուսակ 2-ում: Երկու հնեցման համակարգերի դեպքում նմուշի հոսունության սահմանը և ձգման ամրությունը 180 ℃/6 ժամ ջերմաստիճանում զգալիորեն ավելի բարձր են, քան 190 ℃/6 ժամ ջերմաստիճանում, մինչդեռ երկուսի երկարացումը շատ չի տարբերվում, ինչը ցույց է տալիս, որ 190 ℃/6 ժամը գերհնացման գործընթաց է: Քանի որ 6-րդ շարքի ալյումինե համաձուլվածքի մեխանիկական հատկությունները մեծապես տատանվում են հնեցման գործընթացի փոփոխության հետ՝ թերհնացման վիճակում, դա չի նպաստում պրոֆիլների արտադրության գործընթացի կայունությանը և ամրացման որակի վերահսկմանը: Հետևաբար, թերհնացման վիճակը կիրառելը նպատակահարմար չէ մարմնի պրոֆիլներ ստանալու համար:

Աղյուսակ 2. № 2 նմուշի մեխանիկական հատկությունները երկու ծերացման համակարգերի դեպքում

Փորձարկման կտորի տեսքը գամելուց հետո ցույց է տրված նկար 2-ում: Երբ թիվ 1 նմուշը՝ ավելի խորը կոպիտ հատիկավոր շերտով, գամվել է գագաթնակետային ծերացման վիճակում, գամվի ստորին մակերեսը ունեցել է ակնհայտ նարնջի կեղև և ճաքեր, որոնք տեսանելի են անզեն աչքով, ինչպես ցույց է տրված նկար 2ա-ում: Հատիկների ներսում անհամապատասխան կողմնորոշման պատճառով դեֆորմացիայի աստիճանը կլինի անհավասար դեֆորմացիայի ընթացքում՝ առաջացնելով անհարթ մակերես: Երբ հատիկները կոպիտ են, մակերեսի անհարթությունը մեծանում է, առաջացնելով անզեն աչքով տեսանելի նարնջի կեղևի երևույթ: Երբ էքստրուզիայի ջերմաստիճանի բարձրացման միջոցով պատրաստված ավելի մակերեսային կոպիտ հատիկավոր շերտով թիվ 3 նմուշը գամվել է գագաթնակետային ծերացման վիճակում, գամվի ստորին մակերեսը համեմատաբար հարթ է եղել, և ճաքերը որոշակիորեն ճնշվել են, ինչը տեսանելի է եղել միայն մանրադիտակի մեծացման դեպքում, ինչպես ցույց է տրված նկար 2բ-ում: Երբ թիվ 3 նմուշը եղել է գերծերացման վիճակում, մանրադիտակի մեծացման դեպքում ճաքեր չեն նկատվել, ինչպես ցույց է տրված նկար 2գ-ում:

(ա) անզեն աչքով տեսանելի ճաքեր

(բ) Մանրադիտակի տակ տեսանելի են թեթև ճաքեր

(գ) Ճաքեր չկան

Նկար 2. Ճաքերի տարբեր աստիճաններ ամրացումից հետո

Մակերեսը գամելուց հետո հիմնականում երեք վիճակում է՝ անզեն աչքով տեսանելի ճաքեր (նշված է «×»), մանրադիտակի խոշորացմամբ տեսանելի աննշան ճաքեր (նշված է «△») և ճաքերի բացակայություն (նշված է «○»): Վերոնշյալ երեք վիճակների նմուշների գամման ձևաբանության արդյունքները երկու ծերացման համակարգերի դեպքում ներկայացված են աղյուսակ 3-ում: Կարելի է տեսնել, որ երբ ծերացման գործընթացը հաստատուն է, ավելի բարձր էքստրուզիայի ջերմաստիճանով և ավելի բարակ կոպիտ հատիկավոր շերտով նմուշի գամման ճաքման կատարողականությունն ավելի լավ է, քան ավելի խորը կոպիտ հատիկավոր շերտով նմուշինը. երբ կոպիտ հատիկավոր շերտը հաստատուն է, գերծերացման վիճակի գամման ճաքման կատարողականությունն ավելի լավ է, քան գագաթնակետային ծերացման վիճակի գամման կատարողականությունն ավելի լավ է:

Աղյուսակ 3. 1-ից 3 նմուշների ամրացման տեսքը երկու գործընթացային համակարգերի դեպքում

Ուսումնասիրվել է հատիկների ձևաբանության և ծերացման վիճակի ազդեցությունը պրոֆիլների առանցքային սեղմման ճաքերի առաջացման վարքագծի վրա: Առանցքային սեղմման ընթացքում նյութի լարվածության վիճակը համապատասխանում էր ինքնածակող գամերի առաջացմանը: Ուսումնասիրությունը պարզել է, որ ճաքերը առաջանում են հատիկների սահմաններից, և Al-Mg-Si համաձուլվածքի ճաքերի առաջացման մեխանիզմը բացատրվել է բանաձևով:

σapp-ը բյուրեղին կիրառվող լարումն է։ Ճաքի առաջացման ժամանակ σapp-ը հավասար է ձգման ամրությանը համապատասխանող իրական լարման արժեքին, σa0-ը նստվածքների դիմադրությունն է ներբյուրեղային սահքի ժամանակ, Φ-ն լարման կոնցենտրացիայի գործակիցն է, որը կապված է հատիկի չափի d-ի և սահքի լայնության p-ի հետ։

Համեմատած վերաբյուրեղացման հետ, մանրաթելային հատիկների կառուցվածքն ավելի նպաստավոր է ճաքերի կանխման համար։ Հիմնական պատճառն այն է, որ հատիկների մաքրման շնորհիվ հատիկների չափը d զգալիորեն նվազում է, ինչը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել հատիկների սահմանին լարվածության կոնցենտրացիայի գործակից Φ, այդպիսով կանխելով ճաքերի առաջացումը։ Համեմատած մանրաթելային կառուցվածքի հետ, խոշոր հատիկներով վերաբյուրեղացված համաձուլվածքի լարվածության կոնցենտրացիայի գործակից Φ-ն մոտ 10 անգամ մեծ է նախորդից։

Գագաթնակետային ծերացման համեմատ, գերծերացման վիճակն ավելի է նպաստում ճաքերի առաջացման արգելակմանը, որը որոշվում է համաձուլվածքի ներսում տարբեր նստվածքային փուլերով: Գագաթնակետային ծերացման ընթացքում 6082 համաձուլվածքում նստվածք են տալիս 20-50 նմ 'β (Mg5Si6) փուլեր՝ մեծ քանակությամբ նստվածքներով և փոքր չափսերով. երբ համաձուլվածքը գտնվում է գերծերացման մեջ, համաձուլվածքում նստվածքների քանակը նվազում է, իսկ չափը՝ մեծանում: Ծերացման գործընթացում առաջացած նստվածքները կարող են արդյունավետորեն զսպել համաձուլվածքի ներսում տեղաշարժերի շարժը: Դիսլոկացիաների վրա դրա ամրացնող ուժը կապված է նստվածքային փուլի չափի և ծավալային մասի հետ: Էմպիրիկ բանաձևն է՝

f-ը նստվածքային փուլի ծավալային մասն է, r-ը՝ փուլի չափը, σa-ն՝ փուլի և մատրիցի միջև միջերեսային էներգիան։ Բանաձևը ցույց է տալիս, որ որքան մեծ է նստվածքային փուլի չափը և որքան փոքր է ծավալային մասնաբաժինը, որքան փոքր է դրա ամրացնող ուժը դիսլոկացիաների վրա, այնքան ավելի հեշտ է սկսել դիսլոկացիաները համաձուլվածքում, և համաձուլվածքում σa0-ը կնվազի գագաթնակետային ծերացման վիճակից մինչև գերհնացման վիճակ։ Նույնիսկ եթե σa0-ը նվազում է, երբ համաձուլվածքը գագաթնակետային ծերացման վիճակից անցնում է գերհնացման վիճակի, համաձուլվածքի ճաքերի առաջացման պահին σapp արժեքը ավելի է նվազում, ինչը հանգեցնում է հատիկների սահմանի վրա արդյունավետ լարման զգալի նվազմանը (σapp-σa0): Գերհնացման հատիկների սահմանի վրա արդյունավետ լարումը գագաթնակետային ծերացման վիճակում մոտ 1/5-ն է, այսինքն՝ ավելի քիչ հավանական է, որ այն ճաքի հատիկների սահմանի վրա գերհնացման վիճակում, ինչը հանգեցնում է համաձուլվածքի ավելի լավ ամրացման։

2.2 Էքստրուզիայի ջերմաստիճանի և ծերացման գործընթացի համակարգի օպտիմալացում

Վերոնշյալ արդյունքների համաձայն, էքստրուզիայի ջերմաստիճանի բարձրացումը կարող է նվազեցնել կոպիտ հատիկավոր շերտի խորությունը, դրանով իսկ կանխելով նյութի ճաքերի առաջացումը գամման գործընթացի ընթացքում: Այնուամենայնիվ, որոշակի համաձուլվածքի կազմի, էքստրուզիայի մատրիցայի կառուցվածքի և էքստրուզիայի գործընթացի նախադրյալի դեպքում, եթե էքստրուզիայի ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է, մի կողմից, պրոֆիլի ծռման և ոլորման աստիճանը կսրվի հետագա մարման գործընթացի ընթացքում, ինչը կհանգեցնի պրոֆիլի չափի հանդուրժողականության չհամապատասխանելու պահանջներին, իսկ մյուս կողմից, դա կհանգեցնի համաձուլվածքի հեշտությամբ գերայրման էքստրուզիայի գործընթացի ընթացքում, ինչը կմեծացնի նյութի ջարդման ռիսկը: Հաշվի առնելով գամման վիճակը, պրոֆիլի չափի գործընթացը, արտադրական գործընթացի պատուհանը և այլ գործոններ, այս համաձուլվածքի համար ավելի հարմար էքստրուզիայի ջերմաստիճանը ոչ պակաս, քան 485 ℃ է, այսինքն՝ թիվ 2 նմուշը: Օպտիմալ ծերացման գործընթացի համակարգը հաստատելու համար ծերացման գործընթացը օպտիմալացվել է թիվ 2 նմուշի հիման վրա:

Նկար 3-ում ներկայացված են թիվ 2 նմուշի մեխանիկական հատկությունները տարբեր ծերացման ժամանակներում՝ 180 ℃, 185 ℃ և 190 ℃ ջերմաստիճաններում, որոնք են՝ հոսունության սահմանը, ձգման ամրությունը և երկարացումը: Ինչպես ցույց է տրված նկար 3ա-ում, 180 ℃-ի դեպքում ծերացման ժամանակը 6 ժամից ավելանում է մինչև 12 ժամ, և նյութի հոսունության սահմանը էապես չի նվազում: 185 ℃-ի դեպքում, ծերացման ժամանակը 4 ժամից մինչև 12 ժամ ավելանալուն զուգընթաց, հոսունության սահմանը նախ ավելանում է, ապա նվազում, և ամենաբարձր ամրության արժեքին համապատասխանող ծերացման ժամանակը կազմում է 5-6 ժամ: 190 ℃-ի դեպքում, ծերացման ժամանակը ավելանալուն զուգընթաց, հոսունության սահմանը աստիճանաբար նվազում է: Ընդհանուր առմամբ, երեք ծերացման ջերմաստիճաններում, որքան ցածր է ծերացման ջերմաստիճանը, այնքան բարձր է նյութի գագաթնակետային ամրությունը: Նկար 3բ-ում ներկայացված ձգման ամրության բնութագրերը համապատասխանում են նկար 3ա-ում ներկայացված հոսունության սահմանին: Նկար 3գ-ում ներկայացված տարբեր ծերացման ջերմաստիճաններում երկարացումը տատանվում է 14%-ից մինչև 17%՝ առանց որևէ ակնհայտ փոփոխության օրինաչափության: Այս փորձը ստուգում է ծերացման գագաթնակետից մինչև գերծերացման փուլը, և փորձարարական փոքր տարբերությունների պատճառով թեստի սխալը փոփոխության պատկերը դարձնում է անորոշ։

Նկ. 3. Նյութերի մեխանիկական հատկությունները տարբեր ծերացման ջերմաստիճաններում և ծերացման ժամանակներում

Վերոնշյալ ծերացման մշակումից հետո, գամված միացումների ճաքերի առաջացումը ամփոփված է աղյուսակ 4-ում: Աղյուսակ 4-ից երևում է, որ ժամանակի աճի հետ մեկտեղ, գամված միացումների ճաքերի առաջացումը որոշակիորեն ճնշվում է: 180 ℃ ջերմաստիճանի դեպքում, երբ ծերացման ժամանակը գերազանցում է 10 ժամը, գամված միացման տեսքը ընդունելի վիճակում է, բայց անկայուն: 185 ℃ ջերմաստիճանի դեպքում, 7 ժամ ծերացումից հետո, գամված միացման տեսքը ճաքեր չունի, և վիճակը համեմատաբար կայուն է: 190 ℃ ջերմաստիճանի դեպքում գամված միացման տեսքը ճաքեր չունի, և վիճակը կայուն է: Ամրացման փորձարկման արդյունքներից կարելի է տեսնել, որ գամման կատարողականությունն ավելի լավ է և ավելի կայուն, երբ համաձուլվածքը գերհնացած վիճակում է: Մարմնի պրոֆիլի օգտագործման հետ միասին, 180 ℃/10~12 ժամ ջերմաստիճանում գամումը չի նպաստում OEM-ի կողմից վերահսկվող արտադրական գործընթացի որակի կայունությանը: Մեխված միացման կայունությունն ապահովելու համար անհրաժեշտ է երկարաձգել ծերացման ժամանակը, սակայն ծերացման ժամանակի ստուգումը կհանգեցնի պրոֆիլի արտադրության արդյունավետության նվազմանը և ծախսերի ավելացմանը: 190 ℃ ջերմաստիճանի դեպքում բոլոր նմուշները կարող են բավարարել մեխված ճաքերի պահանջները, սակայն նյութի ամրությունը զգալիորեն կնվազի: Տրանսպորտային միջոցի նախագծման պահանջների համաձայն՝ 6082 համաձուլվածքի հոսունության սահմանը պետք է երաշխավորված լինի 270 ՄՊա-ից մեծ: Հետևաբար, 190 ℃ ծերացման ջերմաստիճանը չի համապատասխանում նյութի ամրության պահանջներին: Միևնույն ժամանակ, եթե նյութի ամրությունը չափազանց ցածր է, մեխված միացման ստորին թիթեղի մնացորդային հաստությունը չափազանց փոքր կլինի: 190 ℃/8 ժամ ջերմաստիճանում ծերացումից հետո մեխված լայնական հատույթի բնութագրերը ցույց են տալիս, որ մնացորդային հաստությունը կազմում է 0.26 մմ, որը չի համապատասխանում ≥0.3 մմ ինդեքսի պահանջին, ինչպես ցույց է տրված նկար 4ա-ում: Համապարփակ դիտարկելով՝ օպտիմալ ծերացման ջերմաստիճանը 185 ℃ է: 7 ժամ հասունացումից հետո նյութը կարող է կայուն կերպով բավարարել գամման պահանջները, իսկ ամրությունը՝ կատարողականի պահանջները: Հաշվի առնելով եռակցման արտադրամասում գամման գործընթացի արտադրության կայունությունը, օպտիմալ հասունացման ժամանակը առաջարկվում է որոշել 8 ժամ: Այս գործընթացային համակարգի լայնական հատույթի բնութագրերը ներկայացված են նկար 4բ-ում, որը համապատասխանում է փոխկապակցման ինդեքսի պահանջներին: Ձախ և աջ փոխկապակցումները 0.90 մմ և 0.75 մմ են, որոնք համապատասխանում են ≥0.4 մմ ինդեքսի պահանջներին, իսկ ներքևի մնացորդային հաստությունը՝ 0.38 մմ:

Աղյուսակ 4. № 2 նմուշի ճաքերի առաջացումը տարբեր ջերմաստիճաններում և տարբեր հասունացման ժամանակներում

Նկ. 4. 6082 հատակային թիթեղների գամված միացումների լայնական հատույթի բնութագրերը տարբեր ծերացման վիճակներում

3 Եզրակացություն

Որքան բարձր է 6082 ալյումինե համաձուլվածքի պրոֆիլների էքստրուզիայի ջերմաստիճանը, այնքան մակերեսային է կոպիտ հատիկավոր շերտը էքստրուզիայից հետո: Ավելի մակերեսային կոպիտ հատիկավոր շերտի հաստությունը կարող է արդյունավետորեն նվազեցնել լարման կոնցենտրացիայի գործակիցը հատիկների սահմանին, դրանով իսկ կանխելով ճաքերի առաջացումը: Փորձարարական հետազոտությունները պարզել են, որ էքստրուզիայի օպտիմալ ջերմաստիճանը 485 ℃-ից ոչ պակաս է:

Երբ 6082 ալյումինե համաձուլվածքի պրոֆիլի կոպիտ հատիկավոր շերտի հաստությունը նույնն է, համաձուլվածքի հատիկային սահմանի արդյունավետ լարումը գերհնացման վիճակում ավելի փոքր է, քան գագաթնակետային հնացման վիճակում, ամրացման ընթացքում ճաքերի առաջացման ռիսկը փոքր է, և համաձուլվածքի ամրացման կատարողականությունն ավելի լավ է։ Հաշվի առնելով ամրացման կայունության, ամրացված միացման փոխկապակցման արժեքը, ջերմային մշակման արտադրության արդյունավետությունը և տնտեսական օգուտները՝ համաձուլվածքի համար օպտիմալ ծերացման համակարգը որոշվում է 185℃/8ժ։